CN106077090B - 基于esp薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法，包括选择原材料，其中，原材料按质量百分比包括：0.02～0.08％的C、0.02～0.05％的Si、0.15～0.50％的Mn、≤0.015％的S、≤0.015％的P、≤0.01％的O，≤0.006％的N，其余为铁元素；将原材料进行转炉和LF炉冶炼；将从LF炉冶炼形成的钢水经过ESP产线、花纹辊以及凹辊生成不同厚度的花纹带钢，其中，在ESP产线中，粗轧出口的温度为800～860℃，精轧出口的温度不低于850℃；花纹带钢依次通过层冷***底部冷却和层冷***上部冷却，其中，冷却温度为550～650℃，然后进入卷取机卷取入库。利用本发明能够解决薄规格花纹带钢的生成工艺以及降低生产成本的问题。

Description

基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法

技术领域

本发明涉及钢铁技术领域，更为具体地，涉及一种基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法。

背景技术

近几年，随着钢铁行情的持续走低，钢铁一直处于微利或无利状态，迫使钢铁厂家不得不探讨降本之道，而目前国内对环保的重视程度进一步加强，因此探讨降本又环保的钢铁生产工艺已经成为非常必要的生存之路。

因此，充分利用ESP开发应用新产品符合国家总体规划和行业规划，符合国家转调创相关政策规定，能够满足工艺现代化、设备大型化、生产集约化、资源和能源循环化、能耗最小化、经济效益最佳化的高起点发展目标，对于推进钢铁行业节能减排和技术进步，促进企业转型升级、科技创新和产品结构调整，都具有十分重要的意义。

花纹板用钢对带钢的性能要求较低，而鉴于传统热轧和以CSP为代表的薄板连铸连轧工艺在生产规格上的局限性，1.5mm及以下规格花纹板尚不能批量生产，而以花纹板行业由于利润微薄，又迫切需要一种更薄规格的带钢代替目前较厚规格的花纹板。因此，为了满足薄规格花纹带钢的生产技术需求以及客户利润最大化的需求，本发明提出了基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法，以解决薄规格花纹带钢的生成工艺以及降低生产成本的问题。

本发明提供一种基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法，包括：选择原材料，其中，原材料按质量百分比包括：0.02～0.08％的C、0.02～0.05％的Si、0.15～0.50％的Mn、≤0.015％的S、≤0.015％的P、≤0.01％的O，≤0.006％的N，其余为铁元素；将原材料进行转炉和LF炉冶炼；将从LF炉冶炼形成的钢水经过ESP产线、花纹辊以及凹辊生成不同厚度的花纹带钢，其中，在ESP产线中，粗轧出口的温度为800～860℃，精轧出口的温度不低于850℃；花纹带钢依次通过层冷***底部冷却和层冷***上部冷却，其中，冷却温度为550～650℃，然后进入卷取机卷取入库。

此外，优选的方案是，ESP产线包括五架精轧机，五架精轧机的压下率分别为48～53％、30～40％、30～38％、25～32％、20～25％。

此外，优选的方案是，在生成花纹带钢的过程中，末成品机架的上辊为花纹辊，下辊为凹辊，凹辊的凹槽的深度为50μm。

此外，优选的方案是，在ESP产线中，粗轧入口的温度不低于900℃，感应加热出口温度为1120～1180℃。

此外，优选的方案是，花纹带钢的厚度为1.2mm～1.5mm。

此外，优选的方案是，在花纹带钢依次通过层冷***底部冷却和层冷***上部冷却的过程中，同时采用稀疏冷却模式。

从上面的技术方案可知，本发明提供的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法，采用ESP产线生成1.2～1.5mm薄规格花纹钢板，从而缩短了生产周期，降低了生产成本，并且能够节能环保。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法流程示意图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。

针对前述提出的目前花纹钢板的生产需要降本且环保的问题，本发明提出了一种基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法，采用ESP工艺批量生产1.5mm以下的花纹钢，缩短了生产周期，环保节能并且能够降低成本。

其中，需要说明的是，ESP(Endless Strip Production，无头带钢生产)线，是阿维迪新建的新一代薄板坯连铸连轧生产线，由于其连铸速度最高可达7m/min，一个浇次可生产一整条钢带，中间没有任何切头切尾，因而具有全连续带钢生产，单条连铸线即可达到出色的生产能力、大规模生产大带宽带钢和优质带钢、从钢水到热轧卷的转换成本低、生产线工艺布置最为紧凑等特点。

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

为了说明本发明提供的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法，图1示出了根据本发明实施例的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法流程。

如图1所示，本发明提供的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法包括：

S110：选择原材料，其中，原材料按质量百分比包括：0.02～0.08％的C、0.02～0.05％的Si、0.15～0.50％的Mn、≤0.015％的S、≤0.015％的P、≤0.01％的O，≤0.006％的N，其余为铁元素；

S120：将原材料进行转炉冶炼以及LF炉冶炼；

S130：将从LF炉冶炼形成的钢水经过ESP产线、花纹辊以及凹辊生成不同厚度的花纹带钢，其中，在ESP产线中，粗轧出口的温度为800～860℃，精轧出口的温度不低于850℃；

S140：花纹带钢依次通过层冷***底部冷却和层冷***上部冷却，其中，冷却温度为550～650℃，然后进入卷取机卷取入库。

上述步骤为采用ESP工艺生产薄规格花纹钢板的具体方法，在步骤S110中，在生成薄规格花纹钢板的原材料的选择中，在原材料的成分设计中，C的比例为0.02～0.08％，C是提高材料强度的重要元素，C的含量可保证热轧DP780钢的使用性能同时降低生产成本。

Si在原材料中的比例为0.02～0.05％，在生成过程中形成铁元素。在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，使碳向奥氏体内部扩散，当其在贝氏体转变温度区间内等温时，转变为贝氏体，由于Si能够有效抑制碳化物的析出，在贝氏体和铁素体间会产生残留奥氏体薄膜，贝氏体的析出会使部分碳向奥氏体富集，从而进一步稳定奥氏体。在本发明的实施例中，铁素体是在700～780℃保温后形成的，Si促进了铁素体的生成，在保温时，可抑制碳化物从贝氏体中析出，因为贝氏体中析出碳化物后形成的可能就是珠光体或者是铁素体+渗碳体，因此把Si称为铁素体形成元素。

Mn在原材料中所占的比例为0.15～0.50％，Mn具有固溶强化的作用，可扩大γ区，降低γ→α相变温度，细化晶粒，并且Mn可强烈推迟珠光体转变，有利于贝氏体形成，通过合理控制，可降低Mn温度至室温以下，进一步提高残余奥氏体量，但过高可使得晶粒粗化，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。但是，如果Mn含量增加，可提高马氏体淬透性，不利于延伸率提高。

P在原材料中所占的比例为≤0.015％，P是提高钢耐大气腐蚀性能最有效的合金元素之一。

在步骤S120中，按照上述(步骤S110)的成分进行转炉、LF炉冶炼。也就是说，铁水经转炉冶炼后再经过LF炉精炼得到所需成分的钢水。其中，转炉炼钢(convertersteelmaking)是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍冶炼。

LF炉(ladle furnace)即钢包精炼炉，是钢铁生产中主要的炉外精炼设备。LF炉一般指钢铁行业中的精炼炉，实际就是电弧炉的一种特殊形式。

在步骤S130和步骤S140中，在ESP产线中，铸坯进入粗轧入口的温度不能低于950℃，粗轧出口的温度为800～860℃，中间坯在进入精轧机组前首先进入感应加热炉中，IH(感应加热出口温度为1120～1180℃，从感应加热炉出来进入精轧机组，并且精轧出口的温度不低于850℃，并且，在ESP产线中，根据实际需求，在生成设备上设定不同的参数，从而生成1.2～1.5mm不等厚度的花纹带钢。生成的花纹带钢冷却至550～650℃，最后卷取入库。

其中，需要说明的是，IH为感应加热出口温度，感应加热炉位于转毂剪之后，精轧机之前的位置，感应加热的作用是加热带钢，保证精轧温度，也可以说是调节中间坯的温度，IH温度按照带钢精轧要求且兼顾带钢表面质量而定，低于某一温度会造成精轧温度不合，高于某一温度则浪费能源。

其中，在ESP产线中，从LF炉冶炼出来的钢水进入连铸机，从连铸机出来的铸坯直接进入3架粗轧机制成中间坯(其中，铸坯进入组轧机组的入口温度不低于950℃，粗轧出口的温度为800～860℃)，然后经过摆式剪，将铸坯头部楔形段进行分段和切掉，接着铸坯进入堆垛机(堆垛机的作用是当后面设备出现故障时，可以在此堆垛机处下线)。正常轧制时直接通过，随后中间坯经转毂式飞剪切头尾，然后进入感应加热炉加热至1120～1180℃，随后进入精轧机组，从精轧机组出来生成热轧带钢(其中，从精轧机组出来的温度为不低于850℃)。从精轧机组生成的热轧带钢层流冷却至550～650℃后，通过输出辊道经夹送辊送入卷取机卷取入库。

在步骤S130中，ESP产线包括五架精轧机，五架精轧机的压下率分别为48～53％、30～40％、30～38％、25～32％、20～25％，各机架压下率在生产过程中，通过***自行分配，人工进行部分干预。为了，生产花纹钢板，在末成品机架的上辊采用花纹辊，花纹辊通过平辊刻辊形成的，下辊采用普通的凹辊，凹辊的凹槽的深度为50μm，在本发明实施例中，轧辊辊形的长度大约1330mm左右，是用来生产1250mm宽度规格花纹板。其中，需要说明的是，末成品机架，也就是最后一个精轧机架，保证IH出口温度在1120～1180℃范围内的目的是保证精轧出口温度，便于轧制过程中带钢保持良好的塑形，更容易形成饱满的豆形。另外，ESP产线较短，根据上述精轧机架组中各机架压下率，不需要增加末成品机架负荷即可得到满意的成品豆形。

在步骤S140中，花纹带钢依次通过层冷***底部冷却和层冷***上部冷却，其中，冷却温度为550～650℃。具体地，由于花纹板上表面花纹豆对层冷水阻挡的影响，容易积水，因此确定先使用层冷***底部冷却阀，再使用层冷***上部冷却阀，这样可以避免上表面集水过多，避免因冷速不均造成残余应力恶化，导致钢板瓢曲从而产生更多的积水更大的瓢曲。同时采用稀疏冷却模式，加大侧吹水量，最大程度的减少上表面积水量，避免上表面积水造成板形不良。一般冷却到550～650℃，具体温度会根据实际情况进行微调。

在本发明的实施例中，因花纹钢板用途一般为底面铺设用，因此对强度和延伸率等无严格要求，因此成分方面要求相对宽松。如此薄规格的花纹板的性能标准目前国内尚未有国家标准，在此暂时按照以下标准衡量：(1)力学性能检测；(2)豆高≥带钢厚度×10％。

根据上述生成薄规格花纹钢板的方法，本发明采用如下的实施例作进一步的说明。

实施例1

选择原材料，其中，原材料按质量百分比包括：0.048％的C、0.048％的Si、0.048％的Mn、0.003％的S、0.010％的P、0.008％的O，0.005％的N，其余为铁元素；

将原材料进行转炉和LF炉冶炼；

将从LF炉冶炼形成的钢水经过ESP产线、花纹辊以及凹辊生成1.2mm厚度的花纹带钢，其中，在ESP产线中，粗轧出口的温度为846℃，精轧出口的温度不低于852℃，五架精轧机的压下率分别为49％、35％、36％、28％、23％；

花纹带钢依次通过层冷***底部冷却和层冷***上部冷却，其中，冷却温度为620℃，然后进入卷取机卷取入库。

花纹钢板的屈服强度：309MPa，抗拉强度：372MPa，延伸率：39％。

实施例2

选择原材料，其中，原材料按质量百分比包括：0.02％的C、0.048％的Si、0.048％的Mn、0.003％的S、0.010％的P、0.008％的O，0.005％的N，其余为铁元素；

将原材料进行转炉和LF炉冶炼；

将从LF炉冶炼形成的钢水经过ESP产线、花纹辊以及凹辊生成1.3mm厚度的花纹带钢，其中，在ESP产线中，粗轧出口的温度为800℃，精轧出口的温度不低于850℃，五架精轧机的压下率分别为48％、40％、30％、25％、25％；

花纹带钢依次通过层冷***底部冷却和层冷***上部冷却，其中，冷却温度为620℃，然后进入卷取机卷取入库。

花纹钢板的屈服强度：323MPa，抗拉强度：367MPa，延伸率：38％。

实施例3

选择原材料，其中，原材料按质量百分比包括：0.008％的C、0.02％的Si、0.048％的Mn、0.015％的S、0.015％的P、0.01％的O，0.006％的N，其余为铁元素；

将原材料进行转炉和LF炉冶炼；

将从LF炉冶炼形成的钢水经过ESP产线、花纹辊以及凹辊生成1.4mm厚度的花纹带钢，其中，在ESP产线中，粗轧出口的温度为846℃，精轧出口的温度不低于852℃，五架精轧机的压下率分别为53％、30％、38％、32％、20％；

花纹带钢依次通过层冷***底部冷却和层冷***上部冷却，其中，冷却温度为650℃，然后进入卷取机卷取入库。

花纹钢板的屈服强度：289MPa，抗拉强度：410MPa，延伸率：36％。

实施例4

选择原材料，其中，原材料按质量百分比包括：0.048％的C、0.05％的Si、0.15％的Mn、0.003％的S、0.010％的P、0.008％的O，0.005％的N，其余为铁元素；

将原材料进行转炉和LF炉冶炼；

将从LF炉冶炼形成的钢水经过ESP产线、花纹辊以及凹辊生成1.5mm厚度的花纹带钢，其中，在ESP产线中，粗轧出口的温度为860℃，精轧出口的温度不低于852℃，五架精轧机的压下率分别为52％、37％、33％、27％、24％；

花纹带钢依次通过层冷***底部冷却和层冷***上部冷却，其中，冷却温度为620℃，然后进入卷取机卷取入库。

花纹钢板的屈服强度：315MPa，抗拉强度：411MPa，延伸率：41％。

实施例5

选择原材料，其中，原材料按质量百分比包括：0.048％的C、0.048％的Si、0.05％的Mn、0.003％的S、0.010％的P、0.008％的O，0.005％的N，其余为铁元素；

将原材料进行转炉和LF炉冶炼；

将从LF炉冶炼形成的钢水经过ESP产线、花纹辊以及凹辊生成1.2mm厚度的花纹带钢，其中，在ESP产线中，粗轧出口的温度为846℃，精轧出口的温度不低于852℃，五架精轧机的压下率分别为51％、32％、37％、29％、22％；

花纹带钢依次通过层冷***底部冷却和层冷***上部冷却，其中，冷却温度为550℃，然后进入卷取机卷取入库。

花纹钢板的屈服强度：316MPa，抗拉强度：367MPa，延伸率：36％。

实施例6

选择原材料，其中，原材料按质量百分比包括：0.048％的C、0.048％的Si、0.048％的Mn、0.015％的S、0.015％的P、0.008％的O，0.006％的N，其余为铁元素；

将原材料进行转炉和LF炉冶炼；

将从LF炉冶炼形成的钢水经过ESP产线、花纹辊以及凹辊生成1.6mm厚度的花纹带钢，其中，在ESP产线中，粗轧出口的温度为850℃，精轧出口的温度不低于865℃，五架精轧机的压下率分别为53％、35％、38％、25％、23％；

花纹带钢依次通过层冷***底部冷却和层冷***上部冷却，其中，冷却温度为620℃，然后进入卷取机卷取入库。

花纹钢板的屈服强度：323MPa，抗拉强度：408MPa，延伸率：33％。

需要说明的是，上述实施例生成的薄规格的花纹钢板在厚度上的浮动非常小可以忽略不计，屈服强度和抗拉强度均会有30MPa的上下浮动，在本发明中特此说明。

通过上述实施方式可以看出，本发明提供的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法，采用ESP产线生成1.2～1.5mm薄规格花纹钢板，从而缩短了生产周期，降低了生产成本，并且能够节能环保。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (5)

1.一种基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法，包括：

选择原材料，其中，所述原材料按质量百分比包括：0.048～0.08％的C、0.048～0.05％的Si、0.048～0.50％的Mn、≤0.015％的S、≤0.015％的P、≤0.01％的O，≤0.006％的N，其余为铁元素；

将所述原材料进行转炉和LF炉冶炼；

将从所述LF炉冶炼形成的钢水经过ESP产线、花纹辊以及凹辊生成不同厚度的花纹带钢，其中，在所述ESP产线中，粗轧出口的温度为800～860℃，精轧出口的温度不低于850℃，感应加热出口温度为1120～1180℃，所述花纹带钢的厚度为1.2mm～1.5mm；

所述花纹带钢依次通过层冷***底部冷却和层冷***上部冷却，其中，冷却温度为550～650℃，然后进入卷取机卷取入库，其中，所述层冷***上部设置有冷却阀。

2.如权利要求1所述的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法，其中，

所述ESP产线包括五架精轧机，所述五架精轧机的压下率分别为48～53％、30～40％、30～38％、25～32％、20～25％。

3.如权利要求1所述的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法，其中，

在生成所述花纹带钢的过程中，末成品机架的上辊为花纹辊，下辊为凹辊，所述凹辊的凹槽的深度为50μm。

4.如权利要求1所述的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法，其中，

在所述ESP产线中，粗轧入口的温度不低于900℃。

5.如权利要求1所述的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格花纹钢板的方法，其中，

在所述花纹带钢依次通过层冷***底部冷却和层冷***上部冷却的过程中，同时采用稀疏冷却模式。